Otro dado inteligente (YASD): 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¿Qué es YASD?

¿Otro nuevo dado electrónico con funciones inteligentes? Si y no.

Sí, YASD usa LED para mostrar números generados aleatoriamente en un estilo de dados.

No, YASD no es en sí mismo un producto terminado. Más bien debería mostrar qué tecnologías de placa de circuito impreso son posibles.

Características

Generación controlada por microcontrolador y visualización de números aleatorios en una matriz de LED en un estilo de dados

El circuito contiene un acelerómetro. Este sensor sirve como disparador para la generación de números aleatorios. Los dados ya no se lanzan, un simple toque en los dados o en la mesa genera un número aleatorio

YASD funciona con una celda de moneda CR2032

YASD también se puede configurar con el acelerómetro. Por ejemplo, puede poner YASD boca abajo al encenderlo. YASD reconoce esto con la ayuda del acelerómetro y cambia a otro modo de funcionamiento

Hay dos modos de funcionamiento:

Modo de ahorro de energía. El número aleatorio generado se muestra durante 3 segundos en un ritmo intermitente. Luego, la visualización del número en la matriz de LED se apaga

Modo de fantasía. Se muestra una animación en la matriz de LED. El número aleatorio generado se muestra estáticamente durante 5 segundos. Luego, la visualización del número en la matriz de LED se apaga

Paso 1: descripción del circuito

El circuito consta de los componentes:

Fuente de alimentación

Se utiliza una pila de botón estándar CR2032. Para ahorrar energía, el circuito se puede encender / apagar mediante un interruptor deslizante.

Microcontrolador

El microcontrolador es un ATTiny84A de Microchip / Atmel. El ATTiny84A tiene el modo de ahorro de energía Picopower y, por lo tanto, es muy adecuado para el funcionamiento con batería.

Acelerómetro

LIS3DH de ST Microelectronics. El LIS3DH también tiene un modo de ahorro de energía ultra bajo. El LIS3DH ocupa muy poco espacio. Para evitar dificultades en la soldadura, elegí una placa de conexiones para adoptar el acelerómetro en el circuito.

Pantalla LED

La pantalla LED consta de siete LED dispuestos en forma de dado. Las resistencias en serie están ajustadas a una corriente LED de aprox. 2mA.

El consumo de energía total del circuito es de aprox. 16mA en funcionamiento con 6 leds encendidos. En el modo de apagado (sin leds encendidos, microcontrolador en reposo) el consumo total de energía es inferior a 1 mA. Debe determinarse el número máximo de ciclos de "tirada de dados".

Paso 2: Descripción de la PCB

La placa de circuito impreso consta de una placa de circuito impreso completa, que se divide en seis placas de circuito impreso individuales mediante fresado:

Zócalo con fuente de alimentación, microcontrolador y acelerómetro

Matriz de pantalla LED

Paredes laterales I - IV

Paso 3: PCB

Insertar enlace a archivos eagle

Paso 4: separe los seis PCB individuales

Con un cortador lateral, separe los seis PCB individuales.

Utilice una lima para eliminar los restos del fresado. Todos los bordes de las placas de circuito impreso deben ser lisos, de lo contrario, la placa de circuito impreso no encajará.

Paso 5: Ensamble el zócalo con los componentes

Soldar en componentes. Comience con el condensador. Luego suelde el interruptor y el microcontrolador. A continuación, se muestra la placa de conexión LIS3DH. En mi configuración, utilicé conectores de enchufe para la placa de conexión LIS3DH para quitarla fácilmente. Finalmente suelde en el soporte de la batería.

Paso 6: Programa el microcontrolador

Para programar el microcontrolador necesita un programador apropiado. Yo uso el AVR ISP mkII. Otros programadores de Atmel también deberían funcionar. Suelde los cables de acuerdo con la foto.

Pin de encabezado ISP-> pin YaSD

VTG / VCC-> VCC

GND-> GND

MOSI-> MOSI

MISO-> MISO

SCK-> SCK

RESET-> RESET

Luego programe el microcontrolador con el archivo hexadecimal. Después de programar el software, se deben colocar los fusibles. Puede dejar casi todos sin cambios. Sólo debe desactivarse el fusible "LOW. CKDIV8".

Desoldar los cables para programar.

Paso 7: ensambla los dados

Zócalo de soldadura con panel lateral II. Asegúrese de que el zócalo esté perpendicular. Puse ambas placas de circuito impreso en ángulo recto y las soldé. Otros objetos como sujetalibros también funcionan. Las placas de circuito impreso están marcadas con letras en las páginas que van juntas. Como puede ver en la foto, el lado A está soldado al lado A. No suelde todas las almohadillas de un lado. Simplemente suelde una o dos almohadillas para poder resolverlas en caso de que los dados no estén perpendiculares en absoluto.

Continúe con el panel lateral I. Ahora los dados deben tener forma de U (zócalo y los dos paneles laterales.

Luego suelde la pantalla LED a los dos paneles laterales. Los leds tienen que estar arriba;-)

Haga algunas correcciones si los dados no son perpendiculares en absoluto, luego suelde todas las almohadillas en cada lado.

Ahora puedes colocarlo en una celda de monedas y cambiar los dados. ¡Divertirse!

¡Tener cuidado! Antes de soldar el último panel lateral III, asegúrese de que todos los componentes estén soldados y colocados correctamente

Paso 8: ¡Preste atención a esto

La reproducción requiere algunos conocimientos y habilidades, especialmente al soldar y programar el microcontrolador.

Soldar componentes tan pequeños requiere cierta experiencia en soldadura y una estación de soldadura adecuada. Por lo tanto, decidí usar la placa de conexiones LIS3DH para evitar soldar la LIS3DH directamente en la PCB. Con el paquete pequeño de LIS3DH, esto no es factible de hacer con una estación de soldadura. Soldar las placas de circuito impreso entre sí tampoco es fácil

Si coloca algunos de los fusibles en el microcontrolador de forma incorrecta, está bloqueado

Las fotos siempre muestran la versión 0.1 de la PCB (excepto la foto que muestra los pads de programación). Esta es la primera versión de la placa de circuito impreso que se ha producido. Tenía algunas cosas que necesitaban mejorarse. Entonces decidí crear una nueva versión. El repositorio de github contiene la última versión

La foto muestra la primera maqueta en papel que hice antes de ordenar la PCB.